[发明专利]用于控制用来生产工业产品、如金属半成品和/或金属成品的包括多个设备部分的生产设备、尤其是冶金生产设备的系统、方法和计算机程序

说明书

本发明涉及用于控制包括多个设备部分(2)的生产设备(3)、尤其是冶金生产设备的系统(1)，该生产设备用于生产工业产品，例如金属半成品和/或金属成品，其中，每个设备部分(2)具有输入质量窗口(4)、输出质量窗口(5)和工艺窗口(6)，其中，设备部分(2)的输入质量窗口(4)定义设备部分(2)所需的输入产品的质量特性，并且设备部分(2)的输出质量窗口(5)定义设备部分(2)在处理输入产品之后允许的输出产品的质量特性，其中，在包括多个设备部分(2)的生产设备(3)中，上游的设备部分(2)的输出质量窗口(5)对应于后续的设备部分(2)的输入质量窗口(4)，其中，工艺窗口(6)定义可由相应的设备部分(2)实现的、用于设备部分(2)的设备自动化的设置值(7)，其中，每个设备部分(2)借助于传感器(8)探测当前状态，并且使设备部分(2)的工艺窗口(6)与探测的当前状态匹配，并且其中，针对每个设备部分(2)，用于控制包括多个设备部分(2)的生产设备(3)的系统(1)确定用于相应的设备自动化的设置值(7)，该设置值在相应的工艺窗口(6)中，并且在生产设备(3)中制造的产品满足多个设备部分(2)的输入质量窗口(4)和输出质量窗口(5)所需的质量特性。本发明还涉及相应的方法和计算机程序。

技术领域

本发明涉及用于控制包括多个设备部分的生产设备、尤其是冶金生产设备的系统，该生产设备用于生产工业产品，例如金属半成品和/或金属成品。本发明还涉及：用于控制包括多个设备部分的生产设备、尤其是冶金生产设备的方法，该生产设备用于生产工业产品，例如金属半成品和/或金属成品；和尤其借助于根据本发明的系统实施根据本发明的方法的计算机程序。

背景技术

在金属半成品和/或金属成品的制造中经历冶金生产设备的多个阶段的工艺链。例如，用于汽车的部件在钢铁厂生产生铁或使用废料后经过以下典型工艺链：连铸板坯、热轧至1至6毫米、酸洗带材以去除氧化皮残留物、冷轧至0.3至3毫米、在退火炉中进行热处理以调节特征组织、将带材加热至340至480℃的涂覆温度、热浸涂层、切割、成型、接合和涂料涂覆。在此，还尤其使用了冶金生产设备的以下设备部分：连铸机、热轧带材机组、酸洗/串联机组、带材镀锌设备、冲裁/冲压机组、自动焊接机和浸涂部。

例如，在通过冶金生产设备制造长型产品时，会经历以下工艺链：连铸钢坯、在多个轧机机架中热轧成4至200毫米的圆材、去除氧化皮表面和锻造。该工艺链例如由冶金生产设备的以下设备部分形成：钢坯连铸机、线材/钢坯机组、剥皮线和锻压机。

从抽象的角度来看，每个产品都经过多个转换阶段(设备部分)，直到达到成品。在此，每个转换阶段都具有输入质量窗口、输出质量窗口和工艺窗口。输入质量窗口定义输入产品所需的质量特性。输出质量窗口定义了每个转换阶段(设备部分)之后的标准，以检查中间产品的质量。在包括多个设备部分的生产设备中，上游的转换阶段(设备部分)的输出质量窗口应等同于后续转换阶段(设备部分)的输入质量窗口。每个转换阶段(设备部分)还具有工艺窗口，该工艺窗口定义了可由相应的转换阶段(设备部分)实现的用于该转换阶段(设备部分)的设备自动化的设置值。在此，设置值的设定方式是，由转换阶段(设备部分)实现转换阶段(设备部分)的输出质量窗口中定义的质量。

产品通过转换阶段或设备部分将其状态从A变为B。因此，例如，在酸洗中去除热轧后的氧化皮表面，在退火炉中通过有针对性的加热和冷却调整材料性能，或在线材轧机中从钢坯(例如150x150mm²)生产出圆线(例如5.5毫米)。这只是冶金生产设备的转换阶段或设备部分的几个示例。